En 1991, huit personnes se sont enfermées deux ans sous verre : ce qui a fait chuter l’oxygène n’était ni les plantes ni les humains
Et si huit personnes s’enfermaient volontairement sous un dôme de verre pendant deux ans, coupées de toute aide extérieure ? En 1991, cette expérience a bien eu lieu en plein désert d’Arizona. Le taux d’oxygène y est tombé de 20,9% à 14,5%, et la cause a mis des années à être découverte.
À retenir
- Biosphère 2 a coûté 200 millions de dollars, financés par le milliardaire Edward Bass entre 1985 et 2007
- La première mission a duré exactement deux ans, du 26 septembre 1991 au 26 septembre 1993, avec huit bionautes
- Le taux d’oxygène est tombé de 20,9% à 14,5% en seize mois, forçant une injection artificielle d’oxygène
Un projet plus fou que n’importe quelle fiction spatiale
Au milieu des années 1980, un idéaliste américain nommé John Allen convainc le milliardaire texan Edward Bass de financer un projet hors norme. L’objectif : construire la plus grande structure écologique fermée jamais imaginée, pour tester si l’humanité pourrait un jour survivre dans une biosphère artificielle sur une autre planète.
La construction démarre en 1987 à Oracle, en Arizona, au pied des monts Santa Catalina. Sur 1,27 hectare, une serre de verre longue de 154 mètres et haute de 26 mètres abrite huit écosystèmes miniatures : forêt tropicale, désert, savane, mangrove, marais, et même un océan artificiel de 3,5 millions de litres d’eau salée.
Plus de 3800 espèces végétales et animales y sont introduites, de la mousse jusqu’aux chèvres naines. Le nom du projet, Biosphère 2, considère la Terre elle-même comme « Biosphère 1 ». Le 26 septembre 1991, huit bionautes en combinaison rouge entrent dans le dôme devant un public de plusieurs milliers de personnes.
Deux ans plus tard, l’air devenait littéralement irrespirable
Le début de la mission ressemble à une utopie qui fonctionne. Les huit occupants cultivent leur nourriture, communiquent par téléphone avec l’extérieur, et voient leur santé s’améliorer sur plusieurs indicateurs médicaux malgré un régime hypocalorique de 1800 à 2200 calories.
Mais très vite, un problème invisible s’installe. Le taux d’oxygène, qui devrait rester stable grâce à la photosynthèse des plantes, commence à chuter de manière régulière, à un rythme d’environ 0,5% par mois selon la version française des faits.
Au bout de treize mois, l’oxygène atteint 14%, un niveau comparable à celui respirable à 4000 mètres d’altitude. Les bionautes souffrent de fatigue intense et de troubles du sommeil. Après seize mois, le chiffre officiel s’établit à 14,5%, contre 20,9% au départ.
Face à l’urgence, l’équipe scientifique dirigée par le médecin Roy Walford décide de percer 30 ouvertures dans le dôme. Vingt-trois tonnes d’oxygène pur y sont injectées, brisant la règle sacrée du confinement total qui faisait toute la crédibilité du projet.
Ni les plantes ni les humains : la vraie coupable était sous leurs pieds
L’explication la plus intuitive aurait été simple : pas assez de lumière, donc pas assez de photosynthèse, donc pas assez d’oxygène produit. Cette piste a bien été évoquée, la structure en verre filtrant une partie des rayons du soleil.
Mais un autre mystère intriguait les scientifiques : si l’oxygène disparaissait par simple respiration des organismes vivants, le dioxyde de carbone aurait dû grimper en proportion. Or ce n’était pas le cas. Le CO2 restait étrangement stable, comme absorbé par quelque chose d’invisible.
La réponse est venue d’une analyse isotopique menée par Jeff Severinghaus et Wallace Broecker, de l’observatoire Lamont-Doherty de l’université Columbia. Le coupable n’était ni une plante, ni un animal, ni un humain : c’était le béton même de la structure.
Ce béton, exposé à l’air intérieur, réagissait chimiquement avec le CO2 pour former du carbonate de calcium, un processus appelé carbonatation. Il séquestrait ainsi à la fois le carbone et l’oxygène, cassant tout le cycle naturel que les concepteurs avaient prévu.
Après la dissolution de Space Biosphere Ventures en 1994, l’université Columbia reprend la gestion du site jusqu’en 2003, puis l’université d’Arizona en 2007, avec un don supplémentaire de 30 millions de dollars d’Edward Bass. Les recherches s’orientent alors vers le changement climatique plutôt que la colonisation spatiale.
Aujourd’hui encore, Biosphère 2 reste le plus grand écosystème fermé jamais construit, ouvert au public et toujours utilisé pour étudier les forêts tropicales et les récifs coralliens. L’échec du confinement total a peut-être appris plus sur la fragilité des écosystèmes que n’importe quelle réussite ne l’aurait fait.